本實(shí)用新型涉及多晶硅生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種干燥攪拌器。

背景技術(shù)：

冷氫化是將多晶硅生產(chǎn)中還原爐內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物四氯化硅(STC)轉(zhuǎn)化為合成多晶硅的原料三氯氫硅(TCS)的工藝系統(tǒng)；該工藝系統(tǒng)的原料有硅粉、STC、氫氣、HCl等，反應(yīng)產(chǎn)物是氫氣、STC和TCS的混合物、金屬氯化物和未反應(yīng)的硅粉，涉及到的反應(yīng)方程式有Si+2H₂+3SiCl₄＝4SiHCl₃；Si+3HCl＝SiHCl₃+H₂。該系統(tǒng)通過急冷器將大部分TCS、STC、氫氣等有用物料的分離，冷氫化工藝系統(tǒng)急冷后的濕漿料(即四氯化硅渣漿，主要包括硅粉、金屬氯化物、液態(tài)氯硅烷及氫氣)排至漿料干燥裝置；漿料干燥裝置用于對(duì)濕漿料進(jìn)行干燥加熱，將氯硅烷氣體及氫氣蒸發(fā)出來用以回收，并將干燥后的固體和堿液進(jìn)行中和處理。

現(xiàn)有的干燥裝置，使用過程中存在以下問題：漿料沒有形成循環(huán)流動(dòng)，干燥攪拌過程會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)，存在受熱不均勻的現(xiàn)象。因此，有必要提供一種適用于冷氫化工藝中四氯化硅渣漿的全新干燥裝置。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供了一種漿料循環(huán)流動(dòng)性好、攪拌干燥均勻的冷氫化工藝中四氯化硅渣漿的干燥攪拌器。

本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種干燥攪拌器，用于冷氫化工藝中四氯化硅渣漿的干燥攪拌，所述干燥攪拌器包括殼體、攪拌軸、傳動(dòng)裝置，所述殼體圍設(shè)形成干燥腔，所述殼體的頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)料口和出料口；所述攪拌軸水平放置在所述干燥腔內(nèi)用于在所述傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下對(duì)所述干燥腔內(nèi)的漿料進(jìn)行攪拌；其中，所述攪拌軸包括軸頭、空心軸管、攪拌槳葉、支撐桿、第一螺帶和第二螺帶，所述軸頭與所述空心軸管焊接在一起，所述空心軸管上設(shè)有攪拌槳葉，所述第一螺帶和第二螺帶通過支撐桿固定在所述空心軸管上，并盤旋在所述空心軸管的周圍；所述第一螺帶與所述第二螺帶各自在所述空心軸管的左右兩側(cè)上的螺旋方向相反，且所述第一螺帶與所述第二螺帶的螺旋方向相反；在所述攪拌軸的轉(zhuǎn)動(dòng)下，所述第一螺帶將漿料從干燥腔的兩邊向中間推進(jìn)，所述第二螺帶使?jié){料從所述干燥腔的中間向兩邊推進(jìn)。

其中，所述第一螺帶與所述第二螺帶各自在所述空心軸管的左右兩側(cè)上的螺旋方向相反，具體為：

以所述空心軸管的豎直方向的對(duì)稱軸為界，在所述對(duì)稱軸的左側(cè)，所述第一螺帶的螺旋方向?yàn)樽笮?，所述第二螺帶的螺旋方向?yàn)橛倚?；在所述?duì)稱軸的右側(cè)，所述第一螺帶的螺旋方向?yàn)橛倚?，所述第二螺帶的螺旋方向?yàn)樽笮?/p>

其中，所述第一螺帶距所述攪拌軸的軸線的徑向距離大于所述第二螺帶距所述攪拌軸的軸線的徑向距離。

其中，所述第一螺帶與所述第二螺帶的螺距相同。

其中，所述支撐桿與所述第一螺帶、第二螺帶具有同步的螺旋分布。

其中，所述攪拌槳葉環(huán)繞所述空心軸管螺旋布置。

其中，所述干燥攪拌器還包括夾套，所述夾套圍設(shè)在所述殼體的外周，并與所述殼體之間形成一加熱空腔，所述加熱空腔內(nèi)充有導(dǎo)熱油，所述夾套上設(shè)置有與所述加熱空腔連通的導(dǎo)熱油入口、導(dǎo)熱油出口。

其中，所述殼體上還設(shè)有保溫層，所述保溫層的材質(zhì)為巖棉。

其中，所述攪拌軸的兩端均由軸承座支撐，所述殼體的側(cè)壁設(shè)有端座，所述軸頭的一端穿過所述殼體的端座與所述傳動(dòng)裝置相連接。

其中，所述殼體的頂部還設(shè)有氣體出口，所述氣體出口用于連接過濾器以對(duì)所述漿料在攪拌過程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行過濾、純化。

本實(shí)用新型中的所述干燥攪拌器，在傳動(dòng)裝置帶動(dòng)所述攪拌軸旋轉(zhuǎn)的過程中，水平放置的攪拌軸有利于將物料進(jìn)行上下翻動(dòng)，再在旋向相反的第一螺帶、第二螺帶的配合下，物料在干燥腔內(nèi)形成了循環(huán)流動(dòng)，攪拌物料徹底無死角，使被干燥物料混合均勻，不易粘壁，也不易結(jié)塊。另外，即使是有部分結(jié)塊的物料，攪拌槳葉還可以在漿料移動(dòng)的過程中將部分結(jié)塊的物料進(jìn)行打碎，使?jié){料更加細(xì)小。待干燥循環(huán)結(jié)束后，固液態(tài)的物料在第一螺帶的攪動(dòng)下通過所述出料口排出。所述干燥攪拌器可以使冷氫化工藝中四氯化硅渣漿形成循環(huán)流動(dòng)、攪拌干燥均勻，以便進(jìn)一步的工藝應(yīng)用。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中干燥攪拌器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中攪拌軸的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中第一螺帶在攪拌軸上的分布示意圖；

圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中第二螺帶在攪拌軸上的分布示意圖；

圖5為本實(shí)用新型中攪拌軸在攪拌中形成的循環(huán)區(qū)域的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。

請(qǐng)一并參閱圖1-圖5，為本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例提供的一種用于冷氫化工藝中四氯化硅渣漿的干燥攪拌器100的結(jié)構(gòu)示意圖。

所述干燥攪拌器100包括殼體1、攪拌軸2、傳動(dòng)裝置3(圖1中未示出標(biāo)號(hào))，所述殼體1圍設(shè)形成干燥腔，所述殼體1的頂部和底部分別設(shè)有進(jìn)料口11和出料口12，作為優(yōu)選，所述出料口12位于所述殼體1底部的中心。所述攪拌軸2水平放置在所述干燥腔內(nèi)用于在所述傳動(dòng)裝置3的驅(qū)動(dòng)下對(duì)所述干燥腔內(nèi)的漿料進(jìn)行攪拌。

如圖2所示，所述攪拌軸2包括軸頭21、空心軸管22、攪拌槳葉23、支撐桿24、第一螺帶25和第二螺帶26，所述軸頭21與所述空心軸管22焊接在一起，所述空心軸管22上設(shè)有攪拌槳葉23，所述第一螺帶25和第二螺帶26通過支撐桿24固定在所述空心軸管22上，并盤旋在所述空心軸管22的周圍；所述第一螺帶25在所述空心軸管22的左右兩側(cè)上的螺旋方向相反，所述第二螺帶26在所述空心軸管22的左右兩側(cè)上的螺旋方向相反，且所述第一螺帶25與所述第二螺帶26的螺旋方向相反；在所述攪拌軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)下，所述第一螺帶25將漿料從干燥腔的兩邊向中間推進(jìn)，所述第二螺帶26將漿料從所述干燥腔的中間向兩邊推進(jìn)。

本申請(qǐng)中，所述第一螺帶25與所述第二螺帶26各自在所述空心軸管22的左右兩側(cè)上的螺旋方向相反。具體地，如圖3和圖4所示，以所述攪拌軸2的豎直方向的對(duì)稱軸(圖3、4中的豎直虛線)為界，在所述對(duì)稱軸的左側(cè)，所述第一螺帶25的螺旋方向?yàn)樽笮?，所述第二螺?6的螺旋方向?yàn)橛倚?；在所述?duì)稱軸的右側(cè)，所述第一螺帶25的螺旋方向?yàn)橛倚?，所述第二螺?6的螺旋方向?yàn)樽笮１旧暾?qǐng)中，空心軸管22左右兩邊旋向相反的第一螺帶25，均旋向攪拌軸2中心，將漿料同時(shí)從干燥腔的兩側(cè)向中間推進(jìn)；空心軸管22左右兩邊旋向相反的第二螺帶26，將漿料從所述干燥腔的中間向兩邊移動(dòng)；由于第一螺帶25和第二螺帶26在空心軸管22上的螺旋方向相反，第一螺帶25和第二螺帶26推動(dòng)漿料運(yùn)動(dòng)的方向不同，便于料液進(jìn)行充分混合。

如圖3和圖4所示，所述第一螺帶25距所述攪拌軸2的軸線的徑向距離D1大于所述第二螺帶26距所述攪拌軸2的軸線的徑向距離D2。即，所述第一螺帶25的直徑(軸向投影面積)大于所述第二螺帶26的直徑(軸向投影面積)；所述第一螺帶25距所述干燥攪拌器100筒壁的距離較所述第二螺帶26近?？梢岳斫獾氖?，第一螺帶25、第二螺帶26均與所述干燥攪拌器100的筒壁有一定的距離。

本實(shí)施方式中，所述第一螺帶25的螺距L1與所述第二螺帶26的螺距L2相同。

本申請(qǐng)中，所述第一螺帶25與所述第二螺帶26的螺距相同，兩者的旋向總是相反，軸向投影面積不相等。所述第一螺帶25與所述第二螺帶26均環(huán)繞所述空心軸管22，但所述第一螺帶25并沒有位于所述第二螺帶26的外圍，兩者在交叉點(diǎn)處焊接。

所述第一螺帶25、第二螺帶26均是由帶狀鋼帶彎曲成螺旋線形狀。本申請(qǐng)實(shí)施例中，所述攪拌槳葉23是焊接在所述空心軸管22上。所述第一螺帶25、第二螺帶26都是通過支撐桿24連接在空心軸管22上。

本實(shí)施方式中，所述支撐桿24與所述第一螺帶25、第二螺帶26具有同步的螺旋分布。這樣可以對(duì)所述第一螺帶25、第二螺帶26起到更好的支撐作用。

在本申請(qǐng)一實(shí)施方式中，所述攪拌槳葉23環(huán)繞所述空心軸管22螺旋布置。

所述干燥攪拌器100還包括夾套4，所述夾套4圍設(shè)在所述殼體1的外周，并與所述殼體1之間形成一加熱空腔，所述加熱空腔內(nèi)充有導(dǎo)熱油，所述夾套4上設(shè)置有與所述加熱空腔連通的導(dǎo)熱油入口13、導(dǎo)熱油出口14。

作為優(yōu)選，導(dǎo)熱油入口13設(shè)置在所述殼體1的底部，所述導(dǎo)熱油出口14設(shè)置在所述殼體1的頂部。

本申請(qǐng)中，濕漿料—四氯化硅渣漿在干燥攪拌器100的攪拌下與夾套4內(nèi)的導(dǎo)熱油間接進(jìn)行熱量交換而將濕漿料中的氯硅烷氣體蒸發(fā)出來，加熱無短路、死區(qū)，流速高，傳熱效率高，可以分離出氯硅烷氣體和渣漿固體物。相對(duì)于采用蒸汽作為加熱介質(zhì)而言，所述導(dǎo)熱油的傳熱效率高，而且導(dǎo)熱油的安全性好，惰性低，不會(huì)與氯硅烷反應(yīng)，且導(dǎo)熱油的溫度恒定，便于操控。

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述導(dǎo)熱油可以為T66高溫導(dǎo)熱油或L-QD330導(dǎo)熱油。

在本申請(qǐng)一實(shí)施方式中，所述殼體1外還設(shè)有保溫層(圖未示)?？蓽p少所述夾套4內(nèi)導(dǎo)熱油的揮發(fā)，所述保溫層的材質(zhì)可以為巖棉。圖1中殼體1上的圓點(diǎn)為焊接在筒體上的小圓柱體，這些凸起的小圓柱體是為了便于將保溫層包覆在殼體上。

所述殼體1的頂部還設(shè)有一氣體出口15。所述氣體出口15用于連接一過濾器，過濾器可用于對(duì)四氯化硅渣漿在攪拌過程中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行過濾、純化，以便對(duì)過濾后的氣體進(jìn)行進(jìn)一步利用。

所述攪拌軸2的兩端(兩端的軸頭21)均由軸承座5支撐。其中，所述軸頭21的一端在穿過所述殼體1上的端座16之后與所述傳動(dòng)裝置3相連接。

所述傳動(dòng)裝置3安裝在所述殼體1的側(cè)壁。所述傳動(dòng)裝置3與所述攪拌軸2相連接，將動(dòng)力傳送至攪拌軸2，以驅(qū)動(dòng)所述攪拌軸2轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而對(duì)干燥腔內(nèi)的物料進(jìn)行攪拌，便于將干燥腔內(nèi)的物料進(jìn)行充分干燥。

進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)裝置3包括電機(jī)31、聯(lián)軸器32、減速器33、小鏈輪34、大鏈輪35。所述電機(jī)31通過聯(lián)軸器32、減速器33、小鏈輪34、大鏈輪35與所述攪拌軸2連接傳動(dòng)。

該干燥攪拌器100的具體運(yùn)行如下，通電后電機(jī)31轉(zhuǎn)動(dòng)，通過聯(lián)軸器32傳動(dòng)至減速器33，減速器33實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的降低，減速器33與小鏈輪(主動(dòng)鏈輪)34通過軸連接。小鏈輪34通過鏈條(圖未示)傳動(dòng)至大鏈輪(被動(dòng)鏈輪)35(大、小鏈輪的轉(zhuǎn)速比為1：3)，大鏈輪35再通過圓頭平鍵連接帶動(dòng)攪拌軸2旋轉(zhuǎn)。

在準(zhǔn)備進(jìn)行攪拌時(shí)，將導(dǎo)熱油通入干燥攪拌器100的夾套4中，干燥攪拌器100開始升溫，當(dāng)溫度達(dá)到工藝要求的溫度后，將濕漿料由進(jìn)料口11加入到干燥腔內(nèi)，在攪拌軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)下，濕漿料在干燥腔內(nèi)不斷的循環(huán)，被通入到夾套4的導(dǎo)熱油間接加熱，同時(shí)在螺帶和攪拌槳葉23的攪拌下充分混合，干燥后的固態(tài)殘?jiān)鼜母稍餀C(jī)中間的出料口12排出至洗滌包處理，濕漿料中蒸發(fā)出的氣體可從干燥攪拌器100上的氣體出口進(jìn)入過濾器，并到達(dá)回收單元被回收。

所述干燥攪拌器100還包括機(jī)架6，所述殼體1與所述傳動(dòng)裝置3均安裝在所述機(jī)架6上。所述機(jī)架6用以固定和支撐殼體1、電機(jī)31、聯(lián)軸器32、減速器33等部件，所述機(jī)架6可以是由槽鋼、角鋼焊接的鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)。

本申請(qǐng)中，在傳動(dòng)裝置3帶動(dòng)所述攪拌軸2旋轉(zhuǎn)的過程中，水平放置的攪拌軸2有利于將物料進(jìn)行上下翻動(dòng)，再在旋向相反的第一螺帶25、第二螺帶26的配合下，物料在干燥腔內(nèi)形成了循環(huán)流動(dòng)，攪拌物料徹底無死角，使被干燥物料混合均勻，不易粘壁，也不易結(jié)塊，同時(shí)也大大縮短干燥周期(加料、干燥攪拌、卸料)。另外，即使是有部分結(jié)塊的物料，攪拌槳葉23還可以在漿料移動(dòng)的過程中將部分結(jié)塊的物料進(jìn)行打碎，使?jié){料更加細(xì)小。待干燥循環(huán)結(jié)束后，固液態(tài)的物料在第一螺帶25的攪動(dòng)下通過所述出料口12排出。

此外，本申請(qǐng)中采用圖2所示的攪拌軸可以將漿料形成4個(gè)循環(huán)區(qū)域(如圖5)，因此，本實(shí)用新型提供的干燥攪拌器對(duì)漿料的攪拌更充分均勻、攪拌效率更高。還能節(jié)省漿料干燥后的排料時(shí)間。

以上所述是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。